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也许你看过这个视频 —— 一个男人在一辆行驶中的汽车的方向盘后面。他戴着虚拟现实护目镜。他移动双手，就好像在一个不存在的键盘上打字一样。
这些类似的虚拟键盘是空间计算（Spatial Computing）的产物。这是一个与增强现实和元宇宙密切相关的术语。这篇文章探讨了空间计算（Spatial Computing）的概念、应用以及发展方向，引述了IEEE会员Todd Richmond和Juan Galindo的讨论。
Galindo说：“当我们使用空间计算时，我们可以直接与周围环境中的计算机接触，在我们的物理空间中操纵虚拟物体和信息。这种方法需要计算机适应和理解人类世界，需要重视用户是人的概念，通过这样做，空间计算旨在将计算机无缝集成到我们的生活中，作为我们日常任务和活动的自然伙伴。”
空间计算的未来是什么？它如何改变我们与数字和物理世界的互动？
Richmond：要了解未来，先思考过去是有益的。空间计算是传统计算的演进，不依赖于屏幕显示。早期带有哑终端的大型机规定了一组非常有限的用例。随着笔记本电脑的出现，将数字功能带到任何地方的理想成为主流。AR和VR是打破传统屏幕体验的尝试。空间计算的体验式设计和用户体验并没有很多明显的正确答案。我们需要时间来解决如何将虚拟世界和物理世界融合在一起，而不会导致认知过载和隧道效应。
哪些领域最有可能使用空间计算？
Richmond：如果用户体验挑战得到解决，空间计算将在学科研究和垂直商业领域使用。移动计算是一个很好的类比——当iPhone首次亮相时，人们也提出了同样的问题。如今，16年过去了，人们已经很难想象没有移动设备的生活 —— 虽然将内容和体验转移到较小的屏幕上存在用户体验挑战，但它仍然需要有一个屏幕。空间计算的核心问题是屏幕消失了——几个世纪以来，我们进化出了很多设计技巧。
实现空间计算的关键技术和设备是什么？
Richmond：传感器、网络和边缘计算是空间计算的三大关键技术。多传感器平台对于收集有关本地环境的信息至关重要——用于捕捉周围环境以及用户和其他人的运动的摄像头，用于确定运动的加速度计，以及用于捕捉心率、眼球运动的生物特征功能，并最终了解用户想法和意图的能力。我们还没有完全实现。
空间计算的主要挑战是什么？
Galindo：主要挑战与人体工程学有关。有些人对使用空间计算设备感到厌倦，他们会说该设备不太合适。另一个挑战与可靠性和连接性有关。最后，还有一些安全和隐私问题，因为数字身份可能是黑客攻击的目标。
这个领域的重大研究问题是什么？
Richmond：随着空间计算成为常态，用户体验设计需要重视用户是人的概念，伦理设计不是可有可无的，而是实现可持续和公平未来的关键。这就是为什么我们一直在谈论建立一个致力于这一概念的新领域——EI/EX，它代表公平的界面和道德体验。如果我们想拥有一个包容性的未来，并使我们更接近技术公平竞争的目标，这些考虑因素是无法避免的。
下一步：人工智能、下一代通信和元宇宙将如何协同工作？这篇来自IEEE Xplore的文章提供了潜在的研究思路，以指导开发人员的工作：https://ieeexplore.ieee.org/document/10415393。
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